Sustav planeta u suprotnosti je sa zajedničkom teorijom

Neobičan par zvijezda i egzoplaneta mogao bi biti relikvija planetarne katastrofe

Gdje se i oko zvijezda formiraju plinski velikani i koliko postaju veliki obično se određuje prema zvijezdi i karakteristikama plinskog oblaka. Ali HIP 65426 i njegov planet tome proturječe. © ESO / CC-by-sa 4.0 (modificirano)
čitati naglas

"Nemogući" par: astronomi su otkrili zvijezdu s planetom koja je u suprotnosti sa svim modelima formiranja planeta. Zato što se zvijezda rotira mnogo brže nego što bi trebala, a planet plina je premali i kruži predaleko. Također zagonetno: Iako je sustav izuzetno mlad, nedostaje svaki trag plinskog diska. Ipak, astronomi mogu samo nagađati kako je nastao ovaj neobični par.

Obično planetarni sustavi slijede određena pravila. Na primjer, masa središnje zvijezde i prvobitni oblak određuju koliko velike i masivne okolne planete mogu postati. Raspodjela gustoće primarnog oblaka utječe na to gdje se stvaraju manji stjenoviti planeti ili plinski divovi. Na primjer, Jupiter se mogao stvoriti samo u vanjskom području našeg Sunčevog sustava jer je samo tamo bilo dostupno dovoljno plina. Do sada tako dobro poznata.

Mnogo prebrza rotacija

Ali sada je Gael Chauvin sa Sveučilišta u Grenobleu i njegovi kolege otkrili zvijezdu i planet koji su, čini se, u suprotnosti s većinom ovih pravila. Zvijezda HIP 65426 nalazi se na oko 400 svjetlosnih godina usred svojevrsnog zvjezdanog vrtića: Udruge Scorpius Centaurus. Sve tamo zvijezde još su prave "bebe", također HIP 65426 je star tek oko 14 milijuna godina.

Kad su astronomi bolje pogledali ovu zvijezdu s ESO-ovim vrlo velikim teleskopom u Čileu, otkrili su nešto iznenađujuće: Zvijezda se okreće oko svoje osi oko 150 puta brže od sunca. "To HIP 65426 čini jednim od najbrže poznatih rotatora ove vrste spektra", kažu istraživači. Samo se jedna poznata zvijezda ove spektralne klase rotira na sličan način - i to je dio binarnog zvjezdanog sustava.

Predaleko od zvijezde

Ali to nije sve: ova zvijezda također ima planet. Ovo je jedan i pol puta veće od Jupitera i ima šest do dvanaest puta veće mase našeg plinskog giganta, kako su utvrdili astronomi. Spektralne analize sugeriraju da je HIP 65426b plinovit planet sa vodenom parom i crvenkastim oblacima u svojoj atmosferi. Na njenoj površini vjerojatno prevladavaju temperature između 1.000 i 1.3000 stupnjeva. prikaz

Ilustracija planeta HIP 65426b (dolje), snimljena sa VLT. Svjetlo zvijezde je blokirano da bi postalo planeta scihtbar. Chauvin i sur. / SPHERE

Čudno: Međutim, orbita ovog plinskog giganta neobično je daleko. HIP 65426b ima udaljenost od 92 astronomske jedinice od svoje zvijezde što je četiri puta više od udaljenosti Neptuna od sunca. Dakle, egzoplaneta se vrti u zoni u kojoj nije stvorena. Pored toga, središnja zvijezda poput HIP 65426 očekivala bi mnogo veću planetu.

Gdje je disk za prašinu?

I nešto drugo se ne uklapa u sliku: Masivna zvijezda poput HIP 65426 u ovoj bi mladoj dobi trebala imati gusti i veliki disk za prašinu - ali o tome nema ni traga. "Očekivali bismo da tako mlad planetarni sustav još uvijek ima svoj disk prašine, što bi onda trebalo vidjeti u promatranjima", kaže Chauvin. "No, koliko vidimo, HIP 65426 nema takav disk za prašinu."

I zvijezda i planet se ne poklapaju s uobičajenim modelima formiranja planeta u mnogim aspektima: planeta je premala i predaleko, zvijezda se okreće prebrzo i na vrh svega, protoplanetarni disk nedostaje, Kako se zapravo mogao pojaviti takav neobičan sustav?

Je li došlo do planetarne katastrofe?

Do sada astronomi mogu samo nagađati o tome. Mogući scenarij: HIP 65426 i njegov planet su preživjeli planetarne katastrofe. Plinski div mogao bi se izvorno formirati mnogo dalje. Dalje je kružio još jedan, masivniji planet. Ali tada je došlo do turbulencije i dvije su se planete gotovo sudarale.

Kao rezultat toga, HIP 65426b je izbačen prema van u svoju trenutnu orbitu. Međutim, njegov veći planet planete je katapultirao prema unutra. Srušio se u zvijezdu, dajući mu snažan impuls koji ubrzava njenu rotaciju. Ovi dramatični događaji mogli bi objasniti i zašto nije vidljiv disk prašine: destabilizirao ga je bačeni planet i bio je široko raspršen i otopljen.

Ostaju zagonetke

Međutim: još uvijek je to samo čista nagađanja. Teoretski, moglo bi biti i drugih objašnjenja ili ste dosad previdjeli važne podatke. Na primjer, astronomi ne isključuju da može biti neotkrivenih unutarnjih planeta oko zvijezde HIP 65426. Također bi bilo moguće zamisliti da su zvijezda i plinski gigant nastali neovisno jedan o drugom lokalnim urušavanjem plinskog oblaka. Oni bi radije bili neka vrsta propalog sustava dvostrukih zvijezda.

Čini se jasnim: Novootkriveni duo zvijezde i planeta još je puno R tsel. No, astronomi se nadaju da će uspjeti odgovoriti na neka otvorena pitanja s daljnjim promatranjima i simulacijama. (Astronomija i astrofizika, u tisku; arXiv: 1707.01413)

(Institut za astronomiju Maxa Plancka, 07.07.2017. - NPO)